CN109633360B - 三母线中单母线接地绝缘监测方法和监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三母线中单母线接地绝缘监测方法和监测装置，监测方法包括以下步骤：判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；检测接地母线对应的漏电电流；根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻。本发明所提供的技术方案，首先判断出接地的母线，然后根据接地母线的对地电压和漏电电流计算出系统对地电阻，从而解决现有技术中的绝缘监测方法不能够对正母线、负母线、零母线三母线中单母线接地时的绝缘情况进行监测的问题。

Description

三母线中单母线接地绝缘监测方法和监测装置
技术领域
本发明属于三母线中单母线接地绝缘监测技术领域，具体涉及一种三母线中单母线接地绝缘监测方法和监测装置。
背景技术
储能变电站是由三段母线组成的直流系统，三段母线分别为正母线、负母线、零母线，任意两段母线之间均有压差，负载根据需求选取所需母线。
储能变电站以高压组电池作为动力源，随着储能变电站的大规模发展，高压组电池的电压等级越来越高，所存储的电能越来越大，一旦发生绝缘问题将会严重威胁到用户和用电设备安全，因此为了保证用户的生命财产安全，需要及时准确的监测三段母线的绝缘故障。
常用的绝缘监测方式比较多，例如信号注入法、电流传感法、平衡桥法等，这三种方法均为监测正负双母线的绝缘监测情况，针对正母线、负母线、零母线这种三母线情况就不能定位出绝缘接地位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三母线中单母线接地绝缘监测方法和监测装置，用于解决现有技术中的绝缘监测方法不能够对正母线、负母线、零母线三母线中单母线接地时的绝缘情况进行监测的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种三母线中单母线接地绝缘监测方法，包括以下步骤：
(1)判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；
(2)检测接地母线对应的漏电电流；
(3)根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻。
本发明所提供的技术方案，首先判断出接地的母线，然后根据接地母线的对地电压和漏电电流计算出系统对地电阻，从而解决现有技术中的绝缘监测方法不能够对正母线、负母线、零母线三母线中单母线接地时的绝缘情况进行监测的问题。
进一步的，在步骤(1)中，当零母线的对地电压为零时，如果检测到正母线或负母线对地电压的绝对值小于相应的第一设定值，则判断为该母线接地；当零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
根据各母线的对地电压变化，能够准确地判断出接地母线。
进一步的，设所述系统对地电阻为Rx，则系统对地电阻的计算公式为：
Figure BDA0001941879680000021
其中Ux为接地母线对应的对地电压，I1为接地母线的漏电电流值。
进一步的,还包括如下步骤：检测系统中各支路是否有漏电电流，如果有，则判断为该支路接地。
检测各支路的漏电电流，能够确定出系统中接地的支路。
一种三母线中单母线接地绝缘监测装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现的过程包括以下步骤：
(1)判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；
(2)检测接地母线对应的漏电电流；
(3)根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻。
本发明所提供的技术方案，首先判断出接地的母线，然后根据接地母线的对地电压和漏电电流计算出系统对地电阻，从而解决现有技术中的绝缘监测方法不能够对正母线、负母线、零母线三母线中单母线接地时的绝缘情况进行监测的问题。
进一步的，在步骤(1)中，当零母线的对地电压为零时，如果检测到正母线或负母线对地电压的绝对值小于相应的第一设定值，则判断为该母线接地；当零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
根据各母线的对地电压变化，能够准确地判断出接地母线。
进一步的，设所述系统对地电阻为Rx，则系统对地电阻的计算公式为：
Figure BDA0001941879680000022
其中Ux为接地母线对应的对地电压，I1为接地母线的漏电电流值。
进一步的，所述处理器还用于执行如下步骤：检测系统中各支路是否有漏电电流，如果有，则判断为该支路接地。
检测各支路的漏电电流，能够确定出系统中接地的支路。
附图说明
图1为本发明方法实施例三母线中单母线接地绝缘检测的等效电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
方法实施例：
本实施例提供一种三母线中单母线接地绝缘监测方法，用于对正母线、负母线、零母线三母线中单母线接地时的绝缘情况进行监测，以保证三母线所接入直流系统的安全性。
本实施例所提供的三母线中单母线接地绝缘监测方法，包括如下步骤：
(1)判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；
当正母线、负母线和零母线中有母线接地时，该母线的对地电压将会发生变化，因此可根据各母线的对地电压判断出接地的母线，具体方法为：
当零母线的对地电压为零时，如果检测到正母线或负母线对地电压的绝对值小于相应的第一设定值，则判断为该母线接地；
当零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
如对于正常状态下正母线对地电压为110V、负母线对地电压为-110V和零母线对地电压为0V的三母线，当检测到正母线对地电压为120V、负母线对地电压为-100V和零母线对地电压为0V的三母线时，则可判断为负母线对地电压的绝对值小于其对应的第一设定值，负母线接地；当检测到正母线对地电压为100V、负母线对地电压为-120V和零母线对地电压为0V的三母线时，则可判断为正母线对地电压的绝对值小于其对应的第一设定值，正母线接地；当检测到零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
(2)检测接地母线对应的漏电电流；
漏电电流检测的原理为：同一回路的两根线穿过同一漏电流互感器，由于每根导线上的电流大小相等，方向相反，所以，其总的电流矢量和等于0；当漏电流互感器以下的导线漏电时，由于回路有了分支，因此穿过漏电流互感器的电流矢量和不再等于0，漏电流互感器的次级线圈产生相应的感应电动势，漏电流互感器传感器以此检测漏电电流；
虽然系统中设置有三段母线，但实际应用过程系统只需用其中两段母线提供电源即可；在检测接地母线的漏电电流时，接地母线与另一母线为系统供电，形成供电回路，电流互感器检测该回路的漏电电流，该回路的漏电电流即为接地母线对应的漏电电流；
(3)根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻。
设系统的对地电阻为Rx，接地母线对应的对地电压为Ux，接地母线的漏电电流为I1，其等效电路如图1所示，则根据如下计算公式计算出系统的对地电阻为Rx：
Figure BDA0001941879680000041
当有上述步骤(1)中判断出接地母线后，将上述公式中的接地母线对应的对地电压为Ux替换为相应的母线对地电压即可，具体为：
设正母线对地电压为Up，负母线对地电压为Un，零母线对地电压为Uz，当上述步骤(1)中判断出正母线为接地母线且正母线与另一母线为系统供电时，上述计算公式为：
Figure BDA0001941879680000042
按照该结点方程计算出的系统的对地电阻为Rx即为正母线接地时的系统对地电阻。
当上述步骤(1)中判断出负母线为接地母线且负母线与另一母线为系统供电时，上述计算公式为：
Figure BDA0001941879680000043
按照该结点方程计算出的系统的对地电阻为Rx即为负母线接地时的系统对地电阻。
当上述步骤(1)中判断出零母线为接地母线且零母线与另一母线为系统供电时，上述计算公式为：
Figure BDA0001941879680000044
为了确定出系统中接地的支路，当判断出接地母线时，检测系统中各支路的漏电电流；如果系统中的某支路存在漏电电流，则判断为该支路接地。
装置实施例：
本实施例提供一种三母线中单母线接地绝缘监测装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述方法实施例中所提供的三母线中单母线接地绝缘监测方法的步骤。

Claims (6)

1.一种三母线中单母线接地绝缘监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；
(2)检测接地母线对应的漏电电流；
(3)根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻；
在步骤(1)中，当零母线的对地电压为零时，如果检测到正母线或负母线对地电压的绝对值小于相应的第一设定值，则判断为该母线接地；当零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
2.根据权利要求1所述的三母线中单母线接地绝缘监测方法，其特征在于，设所述系统对地电阻为Rx，则系统对地电阻的计算公式为：
Figure FDA0002853995280000011
其中Ux为接地母线对应的对地电压，I1为接地母线的漏电电流值。
3.根据权利要求1所述的三母线中单母线接地绝缘监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：检测系统中各支路是否有漏电电流，如果有，则判断为该支路接地。
4.一种三母线中单母线接地绝缘监测装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现的过程包括以下步骤：
(1)判断正母线、负母线、零母线中的接地母线；
(3)检测接地母线对应的漏电电流；
(3)根据接地母线对地电压以及所述漏电电流计算系统对地电阻；
在步骤(1)中，当零母线的对地电压为零时，如果检测到正母线或负母线对地电压的绝对值小于相应的第一设定值，则判断为该母线接地；当零母线的对地电压不为零时，判断为零母线接地。
5.根据权利要求4所述的三母线中单母线接地绝缘监测装置，其特征在于，设所述系统对地电阻为Rx，则系统对地电阻的计算公式为：
Figure FDA0002853995280000012
其中Ux为接地母线对应的对地电压，I1为接地母线的漏电电流值。
6.根据权利要求4所述的三母线中单母线接地绝缘监测装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：检测系统中各支路是否有漏电电流，如果有，则判断为该支路接地。
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